[發明專利]一種微波鍵合線寄生效應自適應消除系統

有效

• 申請號: 201910124618.1
• 申請日: 2019-02-19
• 公開（公告）號: CN109959861B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 張鈺英;王魁松
• 申請（專利權）人: 昆山微電子技術研究院
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01R1/02
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達

本發明涉及一種微波鍵合線寄生效應自適應消除系統，包括：測試基板、壓控調諧電容、調諧信號控制模塊；其中，所述調諧信號控制模塊分別連接所述壓控調諧電容和測試基板；被測芯片通過鍵合線與所述測試基板連接；所述調諧信號控制模塊根據寄生感抗擬合模型產生調諧控制信號，以消除鍵合線寄生效應。該系統可廣泛應用于微波芯片測試，尤其是亞毫米波、毫米波及更高頻段芯片測試。

技術領域

本發明屬于芯片測試領域，它可廣泛應用于各類微波芯片測試，具體涉及一種微波鍵合線寄生效應自適應消除系統。

背景技術

微波芯片的測試大都使用外部測試儀器，如：矢量網絡分析儀、信號源、頻譜儀等，配合探針臺來進行測試。然而隨著微波集成芯片(MMIC)朝著多通道、數模混合和的方向發展，芯片的集成度越來越高，涉及到的信號端口、電壓種類、電壓位也越來越多；相對于芯片的體積，探針臺的探針體積較大，難以實現多信號端口、多種多位電壓同時接入芯片；此外，在微波頻段，直流探針附帶的高頻效應將影響微波芯片的測試結果，尤其是在毫米波及以上頻段，常需采用外部搭載電路避免高頻效應。因此常將微波芯片通過鍵合線與外部測試板連接進行測試。

現今業界大都采用金絲鍵合線，其電學性能相較于其他金屬較好，然而依然會產生寄生效應。在低頻段，寄生效應帶來的影響不明顯，但是到高頻段，例如亞毫米波、毫米波、W波段等，寄生效應對芯片性能的影響不容忽視，尤其是對微波信號輸入輸出口。鍵合線以空氣橋方式進行連接，寄生效應受其自身長度、角度、垂直度、接入點芯片和測試電路位置等因素影響較大，通常在芯片設計時加入鍵合線進行仿真評估；然而在實際測試時，鍵合線的寄生效應還受環境中濕度、溫度等影響，這些因素隨季節、地域、氣候不同而不同，難以準確把控誤差范圍，因此僅僅采用電學仿真方式評估或消除芯片測試過程中鍵合線寄生效應的適用性不強。鍵合線的寄生效應雖然可通過單次調測進行寄生抵消，但在多通道輸入輸出情況下，不同頻率和不同環境對應的寄生效應不同，測試過程中將花費較多的時間來調測消除，將導致測試效率難以保證；為了能盡可能高效的進行測試，自適應的寄生抵消系統在該領域將有較大的實用價值。

發明內容

本發明旨在設計一套通用性強、制備簡單、操作容易的微波芯片測試系統，盡可能的消除測試過程中鍵合線對芯片性能的影響，使之可以廣泛適用于各種微波芯片的測試需要。

為實現上述目的，本發明采用技術方案為：

根據本發明的一個方面，提供了一種微波鍵合線寄生效應自適應消除系統，包括：

測試基板、壓控調諧電容、調諧信號控制模塊；其中，所述調諧信號控制模塊分別連接所述壓控調諧電容和測試基板；

被測芯片通過鍵合線與所述測試基板連接；

所述調諧信號控制模塊根據寄生感抗擬合模型產生調諧控制信號，以消除鍵合線寄生效應。

優選的，所述寄生感抗擬合模型能夠根據實際測試數據進行學習修正。

優選的，所述寄生感抗擬合模型采用最小二乘法聚類分析擬合，擬合出鍵合線寄生效應曲線。

優選的，結合實測數據，通過牛頓迭代方式學習修正所述寄生感抗擬合模型。

優選的，所述寄生感抗擬合模型中包括環境濕度影響因子和環境溫度影響因子。

優選的，所述系統抽取寄生感抗擬合模型中的寄生特性，計算產生控制信號。

優選的，所述調諧信號控制模塊采用單片機、FPGA或PLC。

優選的，所述調諧信號控制模塊根據寄生感抗擬合模型產生調諧控制信號，具體包括：所述調諧信號控制模塊根據鍵合線寄生感抗學習庫，產生寄生感抗擬合模型，結合讀取的微波輸入信號信息計算匹配容抗，并對比壓控調諧電容范圍、精度，產生最終的調諧控制信號。

優選的，所述聚類分析采用閔可夫斯基距離計算。